Stelliet-legering is 'n algemene term vir 'n reeks kobalt-chroom-legerings wat bestand is teen hoë temperature, slytasie en korrosie. "Stellite" was oorspronklik 'n patent van die Deloro Groep. In 2012 is die Deloro Stellite Groep deur Kennametal verkry en het 'n geregistreerde handelsmerk van Kennametal geword, wat gebruik word om na spesifieke kobalt-gebaseerde legerings te verwys.
Die chemiese samestelling van Stellite-legering:
Stelliet-legering behoort aan die kobalt-gebaseerde legeringfamilie en bevat hoofsaaklik die volgende kernelemente:
Kobalt (Co) : 'n Matrikselement wat ongeveer 50-65% van die totale gewig uitmaak, wat uitstekende hoë-temperatuursterkte en termiese moegheidsweerstand bied.
Chroom (Cr): Die inhoud daarvan is tipies tussen 25% en 33%, en dit is die sleutel tot die vorming van 'n digte beskermende laag chroomoksied (Cr₂O₃), wat die legering toerus met uitstekende weerstand teen hoë-temperatuur oksidasie en korrosie.
Wolfram (W) en molibdeen (Mo): Die vernaamste vaste oplossing versterkende elemente. Sommige wolfram of molibdeen sal met koolstof kombineer om harde karbiede te vorm, wat die rooi hardheid en slytweerstand van die legering aansienlik verbeter.
Koolstof (C) : Die inhoud wissel tussen 0,1% en 3,0%. Koolstof is die kernelement in die vorming van karbiede (soos MC, M₂₃C₆, M₇C₃), wat soos staalstawe in die kobaltmatriks ingebed is, wat die "skelet" vorm vir die legering om slytasie te weerstaan.
Die versterking van Stellite-legering kom hoofsaaklik van die austenietmatriks wat versterk is deur vaste oplossing en die karbiede wat in die matriks versprei word. Hierdie unieke versterkingsmeganisme stel Stellite-legering in staat om 'n baie stadige afname in sterkte te ervaar soos die temperatuur styg, wat dit met 'n uiters hoë termiese stabiliteit verleen.
Die belangrikste grade en kenmerke van Stellite-legering:
Drabestande reeks
Stellite 1: 'n Hoëkoolstof- en hoëwolframgraad met 'n hardheid van tot HRC 48-55. Dit het uitstekende anti-skuur slytasie prestasie en is geskik vir klepsitplekke, laers en slytvaste voerings, ens.
Stellite 4: Hoë sterkte, hoë hardheid. Dit is geskik vir koue stampmatryse, hoëspanningslytonderdele, ens.
Stellite 6: Die mees veelsydige en klassieke graad, dit staan bekend as die "Jack of all kinds". Dit het 'n perfekte balans van hardheid (ongeveer HRC 40) en taaiheid, en beskik ook oor uitstekende slagweerstand, korrosiebestandheid en hoë-temperatuur weerstand. Dit word wyd gebruik in klepseëloppervlaktes, enjinkleppe en verskeie busse, ens.
Stellite 12: Sy werkverrigting lê tussen dié van Stellite 1 en Stellite 6, met 'n hardheid van ongeveer HRC 45. Dit is harder en meer slytvast as Stellite 6, en is geskik vir hoëtemperatuur- en hoëdrukkleppe, saagtande, skroefdrukstawe en beheerkleppe.
Stellite 20: 'n Graad met uiters hoë hardheid (ongeveer HRC 60), hoofsaaklik ontwerp vir uiterste skuur-slytasietoestande, en word dikwels in laerhulse, slytvaste plate en roterende seëlringe gebruik.
Stellite 100: Impakbestand en kavitasiebestand, hoofsaaklik ontwerp vir uiterste skuurslytasietoestande, word dikwels in pompwaaiers, turbinelemme en chemiese toerusting gebruik.
Hoë temperatuur/korrosiebestande reeks
Stellite 21: 'n Laekoolstof, molibdeenbevattende graad met uitstekende taaiheid en uitstekende termiese skokweerstand. Gasturbinelemme, hoë-temperatuur kleppe, kernindustrie komponente.
Stellite 31 (X-40): Bevat nikkel, beskik dit oor uitstekende hoë-temperatuursterkte en termiese moegheidsweerstand, en is lank reeds gebruik as 'n materiaal vir leiskoene in lugvaartenjins en komponente van gasturbines.
Stellite 25: Lae koolstofinhoud, met uitstekende weerstand teen termiese moegheid, oksidasie en sulfidasie, geskik vir verbrandingskamerkomponente.
Spesiale Prestasiereeks
Tribaloy T-400: Hoë molibdeeninhoud, uitstekende hoë-temperatuur-selfsmeer-eienskap, bereik hoë-temperatuur-selfsmeer deur Laves-fase, veral geskik vir hekkleppe en olievrye smeerkomponente in hoë-temperatuur en hoogs korrosiewe media.
Tribaloy T-800: Hoë molibdeen en hoë chroom, met beter slytasieweerstand as T-400, geskik vir meer veeleisende, hoogs korrosiewe en hoë-temperatuur omgewings.
Voor- en nadele van Stellite-legering
Voordele
Uitstekende rooi hardheid: Die mees prominente kenmerk van Stellite-legering is dat dit hoë hardheid en sterkte kan handhaaf, selfs by hoë temperature wat wissel van 650 tot 1000 ℃. Die karbiede los nie weer op tot so hoog as 1100 ℃ nie, wat moeilik is vir baie yster- en nikkel-gebaseerde materiale om te bereik.
Omvattende korrosiebestandheid: Die hoë chroominhoud stel dit in staat om 'n stabiele passiveringsfilm te vorm in verskeie korrosiewe media, insluitend seewater, swaelsuur, salpetersuur en hoëtemperatuurgas, wat uitstekende weerstand teen beide eenvormige en plaaslike korrosie toon. Veral in terme van weerstand teen termiese korrosie (soos sulfidasie), is Stellite-legerings dikwels beter as nikkel-gebaseerde legerings as gevolg van die hoër smeltpunt van kobaltsulfiede.
Uitstekende slytasieweerstand: Of dit intermetaal-wrywingslytasie (kleefslytasie) of erosie-slytasie is wat veroorsaak word deur vloeistowwe wat deeltjies bevat, Stellite-legering presteer besonder goed. Dit het 'n lae wrywingskoëffisiënt en sterk anti-krasvermoë.
Uitstekende termiese moegheidsweerstand: Dit kan drastiese temperatuurveranderinge (termiese skok) weerstaan sonder om te kraak, wat dit uiters geskik maak vir gereelde begin-stop toestande van kleppe, vorms, ens.
Nadeel
Onvoldoende mediumtemperatuursterkte: By medium temperature (soos 600-800 ℃), is die sterkte van Stellite-legerings tipies net 50-75% van dié van nikkel-gebaseerde legerings as gevolg van die gebrek aan samehangende versterkingsfases.
Hoë verwerkingsmoeilikheid: As gevolg van sy hoë hardheid en hoë taaiheid, is die snyverwerking van Stellite-legering uiters moeilik. Gewoonlik kan slegs slyp- of spesiale verwerkingsmetodes gebruik word, wat lei tot hoë vervaardigingskoste vir onderdele.
Hulpbronskaarste: Kobalt is 'n belangrike strategiese hulpbron. Sy globale reserwes is beperk en oneweredig versprei, wat lei tot die hoë prys van Stellite-legering. In 'n mate beperk dit die grootskaalse toepassing daarvan.
Beperkte oksidasieweerstand: Ten spyte van sy uitstekende weerstand teen termiese korrosie, is die oksidasieweerstand van Stellite-legerings in suiwer hoëtemperatuur-oksidasie-omgewings gewoonlik laer as dié van nikkel-gebaseerde legerings.
